СОДЕРЖАНИЕ
Оглавление
СОДЕРЖАНИЕ. 2
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ТЕРМИНОВ. 3
ВВЕДЕНИЕ. 4
1 Методы помехозащищенности каналов связи. 6
1.1 Общая характеристика системы измерения количества газа. 6
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 18
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ТЕРМИНОВ
СИКГ – система измерения количества газа;
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность.
Нефтегазовая отрасль является одной из самых опасных, поскольку мы имеем дело с горючими взрывоопасными веществами. Поэтому особо важной задачей является постоянный контроль технологических параметров с целью исключения перехода объектов в аварийные и предаварийные состояния.
При передаче информации возникают проблемы как со стороны среды передачи данных (сопротивление и нелинейность характеристик линии связи, обрыв линии, отключение электроснабжения, возникновение помех и искажений), так и со стороны средств измерений (неисправность, погрешность).
Исследование факторов, влияющих на канал передачи данных, а также повешение их помехоустойчивости является актуальной как с технической, так и экономической точек зрения.
Цель работы.
Определение факторов, влияющих на передачу информации по каналам связи.
Задачи исследования:
– выполнить анализ современных СИКГ в нефтегазовой отрасли России и особенности их установки на объектах нефтегазодобычи;
– выполнить анализ факторов, оказывающих влияние на качество передачи информации от первичных преобразователей (датчиков) до средств регистрации и отображения информации для аналоговых и цифровых каналов передачи измерительных сигналов;
– выполнить анализ физических каналов передачи измерительной информации в современных СИКГ, выбор и обоснование физического канала измерительной информации для СИКГ в нефтегазовой добыче
– выполнить анализ источников возникновения помех в системах передачи измерительной информации;
– выполнить анализ методов и технических средств обеспечения помехозащищенности измерительного канала связи СИКГ;
– обоснование эффективного способа помехоподавления (методов и алгоритмов) для условий СИКГ в нефтегазодобыче РФ;
– моделирование динамической погрешности измерительного канала передачи информации (на основе теоремы Котельникова);
– обоснование структуры и параметров измерительного канала передачи информации, обеспечивающего эффективное помехоподавление.
Методы исследования.
Научная новизна.
Практическая значимость.
На защиту выносится:
Апробация.
Публикации.
Структура и объем диссертации.
Методы помехозащищенности каналов связи
Общая характеристика системы измерения количества газа
Система измерения количества газа используется для автоматизированного измерения расхода, объема, компонентного состава перекачиваемого газа.
Принцип действия СИКГ основан на применении косвенного метода измерений объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, по результатам измерений при рабочих условиях объемного расхода, плотности, температуры и давления природного газа.
СИКГ конструктивно состоит из двух измерительных линий, одна измерительная линия является рабочей, другая – контрольно-резервной.
Состав и технологическая схема СИКГ обеспечивает выполнение следующих функций:
– автоматическое измерение объемного расхода газа в рабочем диапазоне расхода;
– автоматическое измерение плотности, давления и температуры газа;
– автоматическое вычисление объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям;
– контроль метрологических характеристик рабочего преобразователя расхода по контрольно-резервному преобразователю расхода в автоматизированном режиме;
– регистрацию и хранение результатов измерений в базе данных для последующей печати и формирования отчетов.
Система измерений состоит из измерительных каналов объемного расхода, плотности, температуры, давления, устройства обработки информации и вспомогательных компонентов.
ГОСТ Р 8.733-2011 устанавливает унифицированные технические требования к системам измерений количества и параметров свободного нефтяного газа. [1].
СИКГ, в общем случае, должна содержать (рис. 1.2):
- измерительный комплекс;
- систему обработки информации;
- технологическую часть;
- систему промышленной безопасности.
Рисунок 1.1 – Структурная схема СИКГ
СИКГ классифицируют на категории и классы, исходя из их производительности и места размещения, с целью установления оптимальных технических и метрологических требований.
В зависимости от значения объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, СИКГ подразделяют на категории:
– I (большой производительности) – от 105 м3/ч включительно;
– II (средней производительности) – от 2·104 до 105 м3/ч включительно;
– III (малой производительности) – более 103 до 2·104 м3/ч;
– IV (минимальной производительности) - не более 103 м3/ч.
По назначению СИКГ подразделяют на следующие классы:
– А – СИКГ, предназначенные для выполнения измерений в целях проведения взаимных расчетов;
– Б – СИКГ, предназначенные для выполнения измерений объемов газа, потребляемого на собственные технологические и инфраструктурные нужды (выработка электроэнергии, котельные, печи подогрева нефти, печи УПСВ, путевые подогреватели и т.п.);
– В – СИКГ, предназначенные для выполнения измерений объемов газа, сбрасываемых в атмосферу и сжигаемых на факелах (установки сброса газа на свечу, факельные установки и т.п.).
Как правило, система учета газа необходима для промышленных предприятий, газораспределительных станций, заводов по газопереработке и т.п.
Поскольку установка является автономной и зачастую не требует постоянного присутствия персонала, верная передача данных является одной из основных задач.
Технологические параметры передаются с помощью сигналов:
– аналового;
– дискретного;
– цифрового.
Чаще всего для передачи используется аналоговый сигнал.
При передаче сигнал искажается и сообщение воспроизводится с некоторой ошибкой. Причиной таких ошибок являются искажения, вносимые самим каналом, и помехи, воздействующие на сигнал. Проблема усугубляется также и тем, что при ее решении в большинстве случаев отсутствует системный подход и дело сводится к попыткам спонтанного решения частных задач.